DE102013226667B4 - Spark plug with seal made of a non-conductive material - Google Patents

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    • H01T13/00—Sparking plugs
    • H01T13/20—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
    • H01T13/36—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation characterised by the joint between insulation and body, e.g. using cement

Abstract

Zündkerze (1), insbesondere für eine Brennkraftmaschine, aufweisend ein Gehäuse (3), ein im Gehäuse (3) angeordneten Isolator (2), eine im Isolator (2) angeordnete Mittelelektrode (8) und mindestens eine am brennraumseitigen Ende des Gehäuse (3) angeordnete Masseelektrode (9), wobei die Zündkerze (1) mindestens eine Dichtung (11) aufweist, die ein Dichtring ist sowie eine Innendichtung (11) ist, wobei die Innendichtung am brennraumseitigem Ende des Isolator-Gehäuse-Übergangs im Bereich der Fußkehle des Isolators (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, wobei die Dichtung (11) ein nichtleitendes Material enthält.Spark plug (1), in particular for an internal combustion engine, comprising a housing (3), an insulator (2) arranged in the housing (3), a center electrode (8) arranged in the insulator (2) and at least one end at the combustion chamber end of the housing (3 ), wherein the spark plug (1) has at least one seal (11), which is a sealing ring and an inner seal (11), wherein the inner seal at brennraumseitigem end of the insulator-housing transition in the foot area of the Insulator (2) is arranged, characterized in that the seal (11) contains a non-conductive material.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Zündkerze mit einer Dichtung.The invention relates to a spark plug with a seal.

Bei heutigen Zündkerzen werden an unterschiedlichen Stellen der Zündkerze Dichtungen verwendet, damit die im Motorblock bzw. im Zündkerzenschacht eingebaute Zündkerze gasdicht gegenüber den im Brennraum befindlichen Gasen ist. Neben einer äußeren Dichtung zur Abdichtung des Zündkerzengehäuse-Zündkerzenschacht-Übergangs gibt es mindestens eine Innendichtung, auch innere Dichtscheibe oder innerer Dichtring genannt, die den Übergang zwischen Gehäuse und Isolator abdichtet.In today's spark plugs seals are used at different points of the spark plug, so that the built-in engine block or spark plug in the shaft plug is gas-tight compared to the gases in the combustion chamber. In addition to an outer seal for sealing the spark plug housing spark plug shaft transition, there is at least one inner seal, also called inner seal or inner seal, which seals the transition between the housing and insulator.

Aufgrund der spezifischen Anforderungen, wie z. B. Temperaturbeständigkeit und plastische Verformbarkeit, an eine Zündkerzendichtung und insbesondere an die Innendichtungen werden bisher Metall-Dichtungen, z. B. aus Stahl oder Kupfer, bei Zündkerzen verwendet.Due to the specific requirements, such. As temperature resistance and plastic deformability, to a spark plug seal and in particular to the inner seals are so far metal seals, z. As steel or copper, used in spark plugs.

Bei bestimmungsgemäßer Funktion einer Zündkerze wird die angelegte elektrische Spannung als Zündfunken zwischen Mittelelektrode und Masseelektrode einer Zündkerze abgebaut und dabei wird das im Brennraum befindliche Gasgemisch entzündet.Under normal function of a spark plug, the applied electrical voltage is reduced as a spark between the center electrode and the ground electrode of a spark plug while the gas mixture located in the combustion chamber is ignited.

Es hat sich jedoch herausgestellt, dass es bei metallischen Innendichtungen gelegentlich zu unerwünschten Überschlägen zwischen dem Gehäuse und der im Isolator angeordneten Mittelelektrode im Bereich der Innendichtung kommt. Diese unerwünschten Überschläge führen im Brennraum zu Fehlzündungen, d. h. Zündungen zum falschen Zeitpunkt des Motortakts. Unter anderen kann auch keine Zündung stattfinden, wenn bereits ein unerwünschter Überschlag stattfindet bevor eine für eine Zündung ausreichende elektrische Spannung an die Zündkerze angelegt werden konnte.However, it has been found that occasionally undesirable flashovers between the housing and the center electrode arranged in the insulator in the region of the inner seal occur in metallic inner seals. These unwanted flashovers cause misfire in the combustion chamber, d. H. Ignitions at the wrong time of the engine cycle. Among other things, no ignition can take place when an undesired flashover already takes place before sufficient for an ignition voltage could be applied to the spark plug.

Diese unerwünschten Überschläge entstehen bei Zündkerzen aus dem Stand der Technik, da die metallische Innendichtung auf dem gleichen elektrischen Potential wie das Gehäuse liegt und somit den effektiven Abstand zwischen auf unterschiedlichen elektrischen Potentialniveaus befindenden Gehäuse und Mittelelektrode verkleinert. Zusätzlich haben die metallischen Innendichtungen fertigungsbedingt Kanten, an denen es zu lokalen Erhöhungen des elektrischen Felds kommen kann. Die Felderhöhung erstreckt sich bis in den Isolator und reduziert dessen Durchschlagsfestigkeit. Die Kombination des reduzierten Abstandes zwischen Gehäuse und Mittelelektrode sowie die lokale Erhöhung des elektrischen Feldes begünstig das Auftreten von Überschlägen im Bereich der metallischen Innendichtung.These unwanted flashovers occur in spark plugs of the prior art, since the metallic inner seal is at the same electrical potential as the housing and thus reduces the effective distance between located at different electrical potential levels housing and center electrode. In addition, the metallic inner seals have production-related edges, which can lead to local increases in the electric field. The field increase extends into the insulator and reduces its dielectric strength. The combination of the reduced distance between the housing and center electrode and the local increase in the electric field promotes the occurrence of flashovers in the region of the metallic inner seal.

Aus der DE 10 2006 043 593 B3 ist eine Zündkerze bekannt, deren brennraumseitige Innendichtung zwischen dem Isolator und dem Gehäuse eine Cu-Dichtung ist.From the DE 10 2006 043 593 B3 a spark plug is known whose combustion chamber-side inner seal between the insulator and the housing is a Cu seal.

Die DE 29 38 986 A1 offenbart eine Zündkerze mit einem Dichtring als brennraumseitige Innendichtung.The DE 29 38 986 A1 discloses a spark plug with a sealing ring as the combustion chamber-side inner seal.

Die DE 102 27 371 A1 offenbart eine Zündkerze, die am Brennraum-abgewandten Ende des Isolator-Gehäuse-Übergangs eine nicht-metallische Dichtung aufweist.The DE 102 27 371 A1 discloses a spark plug having a non-metallic seal at the combustion chamber remote end of the insulator-housing interface.

Die aus der DE 40 29 624 A1 bekannte Zündkerze weist einen nicht-metallischen Dichtring zwischen der Mittelelektrode und dem Isolator auf sowie am Brennraum-abgewandten Ende des Isolator-Gehäuse-Übergangs eine Pulverdichtung auf.The from the DE 40 29 624 A1 known spark plug has a non-metallic sealing ring between the center electrode and the insulator and at the combustion chamber-remote end of the insulator-housing transition on a powder seal.

Zündkerzen mit Pulverdichtungen zwischen dem Isolator und dem Gehäuse verschiedenster Ausgestaltungen sind auch aus der US 2013/0 307 403 A1 und der US 2013/0 234 581 A1 bekannt.Spark plugs with powder seals between the insulator and the housing of various designs are also from the US 2013/0 307 403 A1 and the US 2013/0 234 581 A1 known.

Aus der JP 2005-190 762 A ist eine Zündkerze bekannt, deren brennraumseitige Innendichtung einen metallischen Kern und eine metallische Hülle hat.From the JP 2005-190 762 A a spark plug is known, the combustion chamber-side inner seal has a metallic core and a metallic shell.

Vorteil der Erfindung/Offenbarung der ErfindungAdvantage of the invention / disclosure of the invention

Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Zündkerzen der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die vorstehenden Nachteile beseitigt bzw. minimiert werden.Accordingly, it is an object of the present invention to improve spark plugs of the type mentioned in that the above disadvantages are eliminated or minimized.

Diese Aufgabe wird bei der Zündkerze der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Dichtung ein nichtleitendes Material enthält. Vorzugsweise besteht die Dichtung vollständig aus einem nichtleitenden Material. Bei einer alternativen Ausgestaltung weist die Dichtung einen Kern und eine Hülle auf, wobei die Hülle aus dem nichtleitenden Material besteht. Vorzugsweise ist die Hülle mindestens teilweise, insbesondere vollständig, auf der Oberfläche des Kerns ausgebildet.This object is achieved according to the invention in the spark plug of the type mentioned, that the seal contains a non-conductive material. Preferably, the gasket is entirely made of a non-conductive material. In an alternative embodiment, the seal has a core and a shell, wherein the shell consists of the non-conductive material. Preferably, the sheath is at least partially, in particular completely, formed on the surface of the core.

Die erfindungsgemäße Vorsehung einer Zündkerze mit einer Dichtung aus einem nichtleitenden Material hat den Vorteil, dass eine nichtleitende Dichtung vom elektrischen Potential angrenzender metallischen oder elektrisch leitenden Komponenten unbeeinflusst bleibt und somit der effektive Abstand zwischen beispielsweise Mittelelektrode und Gehäuse in einer Zündkerze im Gegensatz zum Stand der Technik nicht verkleinert wird. Desweiteren hat die nichtleitende Dichtung keine metallischen Kanten, die für lokale Erhöhungen des elektrischen Feldes in der Nähe des Isolators sorgen könnten und mögliche Isolator-Durchbrüche und damit Überschläge begünstigen. Insgesamt wird dadurch die Durchschlagsfestigkeit des Isolators sowie der Zündkerze erhöht und die Möglichkeit geschaffen, dass die Zündkerze mit höheren Spannungen betrieben werden kann.The inventive provision of a spark plug with a seal of a non-conductive material has the advantage that a non-conductive seal of the electrical potential of adjacent metallic or electrically conductive components is unaffected and thus the effective distance between, for example, center electrode and housing in a spark plug in contrast to State of the art is not reduced. Furthermore, the non-conductive seal has no metallic edges, which could provide for local increases in the electric field in the vicinity of the insulator and promote possible insulator breakthroughs and thus flashovers. Overall, this increases the dielectric strength of the insulator and the spark plug and creates the possibility that the spark plug can be operated at higher voltages.

Ein nichtleitendes Material, wie z. B. Nichtmetalle, hat eine elektrische Leitfähigkeit von kleiner 10–10 1/Ωcm bei Raumtemperatur.A non-conductive material, such. As non-metals, has an electrical conductivity of less than 10 -10 1 / Ωcm at room temperature.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung auf.The dependent claims show preferred developments of the invention.

Vorzugsweise sollte das für die Dichtung verwendete Material nicht nur nichtleitend, sondern auch plastisch verformbar sein. Dies hat den Vorteil, dass bei der Montage die Dichtung aus dem nichtleitenden Material sich der Geometrie und der Oberflächenbeschaffenheit der abzudichtenden Komponenten, z. B. Isolator und Gehäuse, anpasst und gegebenenfalls kleinere Unterschiede ausgleicht und somit zuverlässig die Abdichtung des Übergangs der Komponenten garantiert.Preferably, the material used for the seal should not only be non-conductive, but also plastically deformable. This has the advantage that during assembly, the seal of the non-conductive material, the geometry and the surface finish of the components to be sealed, z. As insulator and housing, and adjusts, if necessary, smaller differences and thus reliably guarantees the sealing of the transition of the components.

Ein plastisch verformbares Material ist ein plastischer Stoff, der nur oberhalb seiner Fließgrenze bleibende Deformationen annimmt, entsprechend der Definitionen von „plastischer Stoff”, „plastisches Fließen” und „Plastizität” im der DIN 1342-1 und der DIN 1342-3.A plastically deformable material is a plastic material that assumes permanent deformations only above its yield point, according to the definitions of "plastic material", "plastic flow" and "plasticity" in DIN 1342-1 and DIN 1342-3.

Die Dichtung soll den Übergang zwischen den abzudichtenden Komponenten vorzugsweise gasdicht verschließen, d. h. dass die Leckrate des Übergangs zwischen den abzudichtenden Komponenten idealerweise kleiner als 10–7 mbar·l/s ist.The seal should preferably seal the transition between the components to be sealed gas-tight, ie that the leak rate of the transition between the components to be sealed is ideally less than 10 -7 mbar · l / s.

Die Montage der einzelnen Zündkerzenkomponenten findet zum größten Teil bei Temperaturen im Bereich der Raumtemperatur statt, deshalb sollte das nichtleitende Material für die Dichtung zu mindestens bei Raumtemperatur plastisch verformbar sein. Vorzugsweise sollte das nichtleitende Material auch über einen größeren Temperaturbereich wie –60°C bis 650°C, vorzugsweise für einen Temperaturbereich von –40°C bis 550°C oder -30°C bis 450°C, plastisch verformbar sein. Damit sich nicht die Elastizität des nichtleitenden Materials und der Dichtung und damit auch die plastische Verformbarkeit des nichtleitenden Materials und der Dichtung während des Betriebs der Zündkerze reduziert. Dadurch könnte die Dichtung ihre Abdichtungseigenschaften verlieren.The assembly of the individual spark plug components takes place for the most part at temperatures in the range of room temperature, therefore, the non-conductive material for the seal should be plastically deformable at least at room temperature. Preferably, the non-conductive material should also be plastically deformable over a wider temperature range, such as -60 ° C to 650 ° C, preferably for a temperature range of -40 ° C to 550 ° C or -30 ° C to 450 ° C. So as not to reduce the elasticity of the non-conductive material and the gasket, and thus also the plastic deformability of the non-conductive material and the gasket during operation of the spark plug. This could cause the seal to lose its sealing properties.

Insgesamt hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass das nichtleitende Material temperaturbeständig ist. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass das nichtleitende Material für die Dichtung temperaturbeständig für Temperatur bis mindestens 550°C oder vorzugsweise bis mindestens 400°C ist. Dadurch nimmt die Dichtung bei den im der Zündkerze herrschenden Betriebstemperaturen keinen Schaden und verliert nicht ihre Dichtungseigenschaft mit der Zeit.Overall, it has been found to be advantageous that the non-conductive material is temperature resistant. It is preferably provided that the non-conductive material for the seal is temperature resistant for temperature up to at least 550 ° C or preferably up to at least 400 ° C. Thus, the seal takes no damage at the operating temperatures prevailing in the spark plug and does not lose its sealing property over time.

Des Weiteren sollte das nichtleitende Material für die Dichtung druckbeständig sein, insbesondere für Drücke bis 200 bar, um den im Brennraum herrschenden Drücken beim Motorbetrieb stand zu halten.Furthermore, the non-conductive material for the seal should be pressure-resistant, in particular for pressures up to 200 bar, in order to withstand the pressures prevailing in the combustion chamber during engine operation.

In einer bevorzugten Weiterbildung sollte das nichtleitende Material oxidationsbeständig und/oder korrosionsbeständig bei den typischerweise im Betrieb der Zündkerze auftretenden Bedingungen sein, insbesondere bei Drücken bis 200 bar und Temperaturen bis 400°C. Dies hätte den Vorteil, dass die Dichtung nicht ihre Dichtungseigenschaften während des Betriebs verliert und die Zündkerze eine höhere Lebensdauer hat.In a preferred embodiment, the non-conductive material should be resistant to oxidation and / or corrosion in the conditions typically occurring during operation of the spark plug, in particular at pressures up to 200 bar and temperatures up to 400 ° C. This would have the advantage that the seal does not lose its sealing properties during operation and the spark plug has a longer life.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das nichtleitende Material eine relative Permittivität von kleiner 10 auf, vorzugsweise von kleiner 9. Dadurch wird eine hohe Durchschlagsfestigkeit des Isolator und der Zündkerze erreicht.In a further advantageous embodiment, the non-conductive material has a relative permittivity of less than 10, preferably less than 9. This results in a high dielectric strength of the insulator and the spark plug is achieved.

In alternativen Ausführungsformen kann für die Dichtung als nichtleitendes Material beispielsweise ein Polymer oder ein keramisches Material oder Kohlenstoffschichten verwendet werden. Als Polymer kann zum Beispiel ein Kunststoff oder ein Lack, z. B. Isolierlack, als nichtleitendes Material für die Dichtung verwendet werden. Als keramisches Material bieten sich beispielsweise Oxidkeramiken an. Keramische Materialien sind nichtleitet und weisen eine hohe Temperaturbeständigkeit auf. Als Kohlenstoffschichten, im Sinne von VDI-Richtlinie 2840: 2005-11, können beispielsweise diamond-like-carbon (DLC) Schichten als nichtleitendes Material für die Dichtung verwendet werden, insbesondere als Material für die Hülle.In alternative embodiments, for example, a polymer or a ceramic material or carbon layers may be used for the seal as a non-conductive material. As a polymer, for example, a plastic or a lacquer, for. As insulating varnish be used as a non-conductive material for the seal. As a ceramic material, for example, offer oxide ceramics. Ceramic materials are non-conductive and have a high temperature resistance. As carbon layers, in the sense of VDI guideline 2840: 2005-11, for example diamond-like-carbon (DLC) layers can be used as non-conductive material for the gasket, in particular as material for the shell.

Beispielsweise kann für die Dichtung eine Oxidkeramik der Titanat-Gruppe, wie z. B. Strontiumtitanat (SrTiO3), verwendet werden. Strontiumtitanat vereint alle vorher genannte Eigenschaften, die das nichtleitende Material aufweisen soll. Es ist für den Temperaturbereich von –100°C bis 600°C plastisch verformbar sowie temperaturbeständig.For example, an oxide ceramic of the titanate group, such. As strontium titanate (SrTiO3) can be used. Strontium titanate combines all the aforementioned properties that the non-conductive material should have. It is plastically deformable and temperature resistant for the temperature range from -100 ° C to 600 ° C.

Die aus einem nichtleitende Material hergestellte Dichtung kann einen runden oder ovalen oder mehreckigen Querschnitt aufweist. Die nichtleitende Dichtung ist ringförmig ausgebildet.The seal made of a non-conductive material can be a round or oval or has polygonal cross-section. The non-conductive seal is annular.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Dichtung aus einem nichtleitenden Material als eine Innendichtung ausgebildet ist und im Zwischenraum von Isolator und Gehäuse angeordnet ist. Vorzugsweise sind mehrere Innendichtungen vorgesehen und es ist mindestens eine der Innendichtungen aus dem nichtleitenden Material. Bei der erfindungsgemäßen Zündkerze enthält oder besteht die dem Brennraum am nächsten liegende Innendichtung aus einem nichtleitenden Material, da im Bereich dieser Innendichtung der Abstand zwischen Gehäuse und Mittelelektrode am geringsten ist und somit die Gefahr von Überschlägen und Fehlzündungen bei aus dem Stand der Technik bekannten Zündkerzen mit metallischen Dichtungen erhöht ist.A particularly advantageous embodiment provides that the seal is formed of a non-conductive material as an inner seal and is arranged in the space of insulator and housing. Preferably, a plurality of inner seals are provided and it is at least one of the inner seals of the non-conductive material. In the case of the spark plug according to the invention, the inner seal closest to the combustion chamber contains or consists of a nonconductive material, since the distance between housing and center electrode is lowest in the region of this inner seal and thus the danger of flashovers and misfires in spark plugs known from the prior art metallic seals is increased.

Zusätzlich oder alternativ zu der dem Brennraum am nächsten angeordnete Innendichtung können weitere Innendichtungen oder Dichtungen ein nichtleitendes Material enthalten oder daraus bestehen. Beispielsweise kann auch mindestens eine Dichtung aus nichtleitendem Material am Brennraum abgewandtem Ende des Isolator-Gehäuse-Übergangs angeordnet sein, z. B. im Bereich des für die Montage vorgesehenen Sechskants am Gehäuse.In addition or as an alternative to the inner seal arranged closest to the combustion chamber, further inner seals or seals may contain or consist of a non-conductive material. For example, at least one seal made of non-conductive material on the combustion chamber facing away from the end of the insulator housing transition may be arranged, for. B. in the area of the intended for mounting hexagon on the housing.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind.Other features, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, which are illustrated in the figures of the drawing.

Zeichnungdrawing

1 zeigt ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Zündkerze. 1 shows an example of a spark plug according to the invention.

2 zeigt ein Beispiel für eine Dichtung mit Kern und Hülle. 2 shows an example of a seal with core and shell.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Zündkerze 1, die ein Gehäuse 3, einen im Gehäuse 3 angeordneten Isolator 2, eine im Isolator 2 angeordnete Mittelelektrode 8 sowie eine am Gehäuse 3 angeordnete Masseelektrode 9 umfasst. Die Mittelelektrode 8 und Masseelektrode 9 sind so zueinander angeordnet, dass sich zwischen ihren brennraumseitigen Enden eine Funkenstrecke ausbildet. Die Masseelektrode 9 und/oder die Mittelelektrode 8 können an ihren brennraumseitigen Enden Plättchen aus einem korrosionsbeständigen und/oder erosionsbeständigen Metall aufweisen, beispielsweise aus einem Edelmetall oder einer Edelmetalllegierung, wie Pt, Pd, Ir, Re und/oder Rh. 1 shows a schematic representation of a spark plug 1 that a housing 3 , one in the housing 3 arranged insulator 2 one in the insulator 2 arranged center electrode 8th and one on the housing 3 arranged ground electrode 9 includes. The center electrode 8th and ground electrode 9 are arranged to each other so that forms a spark gap between their combustion chamber side ends. The ground electrode 9 and / or the center electrode 8th can have platelets made of a corrosion-resistant and / or erosion-resistant metal, for example, from a noble metal or a noble metal alloy, such as Pt, Pd, Ir, Re and / or Rh at their combustion chamber side ends.

Des Weiteren ist im Isolator 2 ein Kontaktbolzen 4 angeordnet, über den die Zündkerze 1 mit einer hier nicht gezeigten Zündspule kontaktiert wird. Der elektrische Kontakt zwischen Kontaktbolzen 4 und Mittelelektrode 8 wird durch ein Panat hergestellt. Wie in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt kann das Panat schichtweise beispielsweise aus zwei Kontaktpanaten 5, 7 und einem Widerstandspanat 6 aufgebaut sein. Neben der elektrischen Kontaktierung von Kontaktbolzen 4 und Mittelelektrode 8 dichtet das Panat 5, 6, 7 auch die Isolator-Mittelelektrode-Kontaktbolzen-Übergänge gegen die Brennraumgase ab.Furthermore, in the insulator 2 a contact pin 4 arranged over which the spark plug 1 is contacted with an ignition coil, not shown here. The electrical contact between contact pins 4 and center electrode 8th is made by a Panat. As shown in this embodiment, the Panat layer, for example, two Kontaktpanaten 5 . 7 and a resistance chip 6 be constructed. In addition to the electrical contacting of contact pins 4 and center electrode 8th writes the Panat 5 . 6 . 7 Also, the insulator-center electrode-contact stud transitions against the combustion chamber gases.

Für die Abdichtung des Gehäuse-Zündkerzenschacht-Übergangs sorgt eine äußere Dichtung 10, beispielsweise eine Faltdichtung. Das Gehäuse 3 weist ein Gewinde auf, wobei das Gewinde näher zum Brennraum als die äußere Dichtung 10 angeordnet ist.An outer seal is used to seal the housing spark plug well transition 10 , For example, a folding seal. The housing 3 has a thread with the thread closer to the combustion chamber than the outer seal 10 is arranged.

Der mit dem Gewinde versehende Teil des Gehäuses 3 wird als brennraumseitiges Ende des Gehäuses bezeichnet. Das restliche Gehäuse, das dem Brennraum abgewandt ist, wird als Brennraum abgewandtes Ende des Gehäuses bezeichnet.The threaded portion of the housing 3 is referred to as the combustion chamber side end of the housing. The rest of the housing, which faces away from the combustion chamber, is called the end of the housing facing away from the combustion chamber.

Zur Abdichtung des Isolator-Gehäuse-Übergangs gibt es mindestens eine Innendichtung 11, 12. Eine erste Innendichtung 11 ist im Bereich des brennraumseitigen Endes des Gehäuses angeordnet, insbesondere näher am Brennraum als die äußere Dichtung 10 angeordnet. Die äußere Dichtung 10 ist näher am Brennraum angeordnet als eine zweite Innendichtung 12. Die zweite Innendichtung 12 ist im Bereich des brennraumabgewandten Endes des Gehäuses angeordnet, insbesondere im Bereich des Sechskants zur Montage der Zündkerze. Beispielsweise können neben der ersten Innendichtung 11 und der zweiten Innendichtung 12 noch weitere Innendichtungen im Isolator-Gehäuse-Übergang vorgesehen sein.There is at least one inner seal to seal the insulator-housing interface 11 . 12 , A first inner seal 11 is arranged in the region of the combustion chamber-side end of the housing, in particular closer to the combustion chamber than the outer seal 10 arranged. The outer seal 10 is located closer to the combustion chamber than a second inner gasket 12 , The second inner gasket 12 is arranged in the region of the combustion chamber facing away from the end of the housing, in particular in the region of the hexagon for mounting the spark plug. For example, in addition to the first inner gasket 11 and the second inner gasket 12 even more internal seals may be provided in the insulator-housing transition.

Die erste Innendichtung 11 ist im Bereich des brennraumseitigen Endes des Isolator-Gehäuse-Übergangs angeordnet, insbesondere im Bereich der Fußkehle des Isolators. Dabei kann das Gehäuse 3 beispielsweise auf seiner Innenseite seines brennraumseitigen Endes eine Schulter 13 aufweisen, d. h. eine lokale Reduzierung des Gehäuseinnendurchmessers, die als Auflagefläche für die erste Innendichtung 11 dient. Die Schulter 13 auf der Innenseite des Gehäuses ist ebenfalls im Bereich des brennraumseitigen Endes des Gehäuses ausgebildet, insbesondere näher am Brennraum als die äußere Dichtung 10 angeordnet.The first inner seal 11 is arranged in the region of the combustion chamber-side end of the insulator-housing transition, in particular in the region of the foot of the insulator. In this case, the housing 3 for example, on its inside of its combustion chamber end a shoulder 13 have, ie a local reduction of the housing inner diameter, which serves as a bearing surface for the first inner seal 11 serves. The shoulder 13 on the inside of the housing is also formed in the region of the combustion chamber end of the housing, in particular closer to the combustion chamber than the outer seal 10 arranged.

Die erste Innendichtung 11 ist als Dichtring ausgeführt und besteht aus einem Polymer oder einer Oxidkeramik, wie z. B. Strontiumtitanat.The first inner seal 11 is designed as a sealing ring and consists of a polymer or an oxide ceramic, such as. B. strontium titanate.

In 2 ist ein Querschnitt eines alternativen Aufbaus der Dichtung bzw. der Innendichtung 11, 12 gezeigt. Die Dichtung bzw. die Innendichtung 11, 12 weist einen Kern 16, der beispielsweise aus einem leitenden Material und/oder einem Metall besteht, und eine Hülle 15 auf, wobei die Hülle 15 aus dem oben beschriebenen nichtleitenden Material besteht. Der Vorteil bei einem Hülle-Kern-Aufbau der Dichtung bzw. der Innendichtung 11, 12 ist, dass das nichtleitende Material nicht zwingend alle oben beschriebenen Anforderungen erfüllen muss wie bei einer Dichtung bzw. einer Innendichtung 11, 12, die vollständig aus dem nichtleitenden Material besteht. Beispielsweise kann der Kern plastisch verformbar sein, während die Hülle aus dem nichtleitenden Material für die elektrische Isolierung der Dichtung sorgt, so dass wie bei einer vollständig aus dem nichtleitenden Material bestehenden Dichtung der effektive Abstand vom elektrischen Gehäuse-Potential zum Isolator bzw. zum Mittelelektroden-Potential größer ist als beim Stand der Technik.In 2 is a cross section of an alternative construction of the seal or the inner seal 11 . 12 shown. The seal or the inner seal 11 . 12 has a core 16 made of, for example, a conductive material and / or a metal, and a shell 15 on, with the shell 15 consists of the non-conductive material described above. The advantage of a shell-core structure of the seal or the inner seal 11 . 12 is that the non-conductive material does not necessarily have to meet all the requirements described above as a seal or an inner seal 11 . 12 which consists entirely of the non-conductive material. For example, the core may be plastically deformable, while the sheath of the non-conductive material provides for the electrical insulation of the seal, so that, as with a completely made of the non-conductive material seal the effective distance from the electrical housing potential to the insulator or the Mittelelektroden- Potential is greater than in the prior art.

Die Hülle 15 weist vorzugsweise eine Schichtdicke von mindestens 2 mm auf. Die Schichtdicke beträgt vorzugsweise maximal 850 mm. Beispielsweise liegt die Schichtdicke der Hülle 15 im Bereich von 10 mm bis 650 mm, vorzugsweise im Bereich von 25 mm bis 450 mm. Typischerweise wird die Schichtdicke passend zu den herrschenden Bedingungen, wie beispielsweise verwendetes Material, Druck, elektrisches Potential und/oder Temperatur, bei der vorgesehenen Verwendung gewählt, so dass die Hülle eine ausreichend hohe elektrische Isolierung und mechanische Festigkeit aufweist, so dass die Durchschlagsfestigkeit des Isolators und der Zündkerze gewährt ist. Mit mechanischer Festigkeit ist in diesem Zusammenhang gemeint, dass die Hülle nicht beim Zusammenbau der Zündkerze vom Kern abplatzt und dadurch die Dichtung insgesamt ihre elektrisch isolierenden Eigenschaften verliert.The case 15 preferably has a layer thickness of at least 2 mm. The layer thickness is preferably at most 850 mm. For example, the layer thickness of the shell lies 15 in the range of 10 mm to 650 mm, preferably in the range of 25 mm to 450 mm. Typically, the layer thickness is selected to suit the prevailing conditions, such as material used, pressure, electrical potential, and / or temperature, in the intended use, such that the sheath has sufficiently high electrical insulation and mechanical strength such that the dielectric strength of the insulator and the spark plug is granted. By mechanical strength is meant in this context that the shell does not flake off the core during assembly of the spark plug and thereby the seal as a whole loses its electrical insulating properties.

Claims (11)

Zündkerze (1), insbesondere für eine Brennkraftmaschine, aufweisend ein Gehäuse (3), ein im Gehäuse (3) angeordneten Isolator (2), eine im Isolator (2) angeordnete Mittelelektrode (8) und mindestens eine am brennraumseitigen Ende des Gehäuse (3) angeordnete Masseelektrode (9), wobei die Zündkerze (1) mindestens eine Dichtung (11) aufweist, die ein Dichtring ist sowie eine Innendichtung (11) ist, wobei die Innendichtung am brennraumseitigem Ende des Isolator-Gehäuse-Übergangs im Bereich der Fußkehle des Isolators (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, wobei die Dichtung (11) ein nichtleitendes Material enthält.Spark plug ( 1 ), in particular for an internal combustion engine, comprising a housing ( 3 ), one in the housing ( 3 ) arranged insulator ( 2 ), one in the isolator ( 2 ) arranged center electrode ( 8th ) and at least one at the combustion chamber end of the housing ( 3 ) arranged earth electrode ( 9 ), the spark plug ( 1 ) at least one seal ( 11 ), which is a sealing ring and an inner seal ( 11 ), wherein the inner seal at the combustion chamber side end of the insulator housing transition in the region of the Fußkehle of the insulator ( 2 ), characterized in that the seal ( 11 ) contains a non-conductive material. Zündkerze (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtleitende Material plastisch verformbar ist.Spark plug ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the non-conductive material is plastically deformable. Zündkerze (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtleitende Material temperaturbeständig ist.Spark plug ( 1 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the non-conductive material is temperature resistant. Zündkerze (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtleitende Material druckbeständig ist.Spark plug ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the non-conductive material is pressure-resistant. Zündkerze (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtleitende Material oxidationsbeständig und/oder korrosionsbeständig bei den im Betrieb der Zündkerze auftretenden Bedingungen ist.Spark plug ( 1 ) Is according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the nonconductive material resistant to oxidation and / or corrosion-resistant to the occurring during operation of the spark plug conditions. Zündkerze (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtleitende Material ein Polymer ist.Spark plug ( 1 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that the non-conductive material is a polymer. Zündkerze (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtleitende Material ein keramisches Material ist.Spark plug ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the non-conductive material is a ceramic material. Zündkerze (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das keramische Material eine Oxidkeramikist.Spark plug ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the ceramic material is an oxide ceramic. Zündkerze (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (11) aus dem nichtleitenden Material besteht.Spark plug ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the seal ( 11 ) consists of the non-conductive material. Zündkerze (1) nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (11) einen Kern (16) und eine Hülle (15) aufweist, wobei die Hülle (15) aus dem nichtleitenden Material besteht.Spark plug ( 1 ) according to any one of claims 1-8, characterized in that the seal ( 11 ) a core ( 16 ) and a shell ( 15 ), wherein the envelope ( 15 ) consists of the non-conductive material. Zündkerze (1) nach dem Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (15) eine Dicke von 2 μm bis 850 μm aufweist.Spark plug ( 1 ) according to claim 10, characterized in that the envelope ( 15 ) has a thickness of 2 microns to 850 microns.
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